电工薄膜耐压测试仪数据显示系统
专利汇可以提供电工薄膜耐压测试仪数据显示系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 电工 薄膜 耐压测试仪数据显示系统，包括 电压 显示值 采样 电路 、漏 电流 采样电路、AD模 块 、可编程逻辑 控制器 PLC、 触摸屏 、通信 电缆 。本发明仪器故障率低、电压值线性好、切断高压无滞后性、 击穿电压 值不受PLC扫描周期的影响。，下面是电工薄膜耐压测试仪数据显示系统专利的具体信息内容。
1.电工薄膜耐压测试仪数据显示系统，其特征在于包括电压显示值采样电路、漏电流采样电路、AD模块、可编程逻辑控制器PLC、触摸屏、通信电缆；
所述电压显示值采样电路包括分压电阻R1和电压显示采样电阻R2，其分压电阻R1、电压显示采样电阻R2等电位节点输出端与AD模块第一通道的输入端V1+电连接；具体的是分压电阻R1上端与高压发生器正电压输出端V+电连接，分压电阻R1下端与电压显示采样电阻R2上端电连接，电压显示采样电阻R2下端与高压发生器负电压输出端V-电连接；分压电阻R1与电压显示采样电阻R2构成一个分压回路，电压显示采样电阻R2上端与AD模块第一输入端V1+电连接，电压显示采样电阻R2下端与AD模块公共端子COM电连接，电压显示采样电阻R2下端与高压发生器负电压输出端V-及AD模块公共端子COM构成等电位节点；
所述漏电流采样电路包括限流电阻R3、试样膜等效电阻RX、漏电流采样电阻R4以及用于测试的上下电极，其中限流电阻R3一端与上电极为等电位节点，漏电流采样电阻R4上端与下电极为等电位节点，漏电流采样电阻R4上端与下电极等电位节点输出端与AD模块第二通道的输入端V2+电连接；具体的是限流电阻R3上端与高压发生器正电压输出端V+电连接，限流电阻R3下端与上电极电连接，测试时，上电极与试样膜等效电阻RX一端电接触，试样膜等效电阻RX另一端与下电极电接触，下电极与漏电流采样电阻R4上端电连接，漏电流采样电阻R4下端与高压发生器负电压输出端V-电连接，限流电阻R3、试样膜等效电阻RX、漏电流采样电阻R4构成一个分压回路，漏电流采样电阻R4上端与AD模块第二输入端V2+电连接，漏电流采样电阻R4下端与AD模块公共端子COM电连接，漏电流采样电阻R4下端与高压发生器负电压输出端V-及AD模块公共端子COM构成等电位节点；
所述AD模块其第一输入端V1+与所述电压显示值采样电路的输出端电连接，第一输入端V1+与公共端子COM构成第一通道，所述AD模块其第二输入端V2+与所述漏电流采样电路的输出端电连接，第二输入端V2+与公共端子COM构成第二通道，所述AD模块安装在PLC顶部，通过接插件与PLC电连接，无需改变PLC的安装区域，易于维护检修；
所述可编程逻辑控制器PLC用于处理AD模块输出信号及控制仪器工作；
所述触摸屏其与可编程逻辑控制器PLC双向通讯连接，用于接收并显示PLC传送过来的电压显示数据，也可以在触摸屏上修改漏电流的强度限值，并将漏电流的强度限值传送到PLC内存；
所述通信电缆用于PLC与触摸屏之间数据双向传送。
2.根据权利要求1所述的电工薄膜耐压测试仪数据显示系统，其特征是：所述电压显示值采样电路其特征是分压电阻R1为RI80B/8W/20MΩ/J高压电阻，其中RI80B/8W/20MΩ/J表示额定功率为8W、允许误差范围为±5%阻值为20MΩ的玻璃釉膜电阻；所述电压显示值采样电路其特征是电压显示采样电阻R2为DR/8W/10KΩ/F碳膜电阻，其中DR/8W/10KΩ/F额定功率为8W、允许误差范围为±1%阻值为10KΩ的碳膜电阻；所述电压显示值采样电路是由阻值为20MΩ的分压电阻R1与阻值为10KΩ的采样电阻R2串联构成，其分压比为2000∶1；可将高压发生器产生的0～10000V电压变换成0～5V电压，0～5V电压是AD模块输入的安全电压。
3.根据权利要求1所述的电工薄膜耐压测试仪数据显示系统，其特征是：所述漏电流采样电路其特征是限流电阻R3为RI80B/8W/200KΩ/J高压电阻，其中RI80B/8W/200KΩ/J表示额定功率为8W、允许误差范围为±5%阻值为200KΩ的玻璃釉膜电阻；所述漏电流采样电路漏电流采样电阻R4为DR/50W/100Ω/F大功率电阻，其中DR/50W/100Ω/F表示额定功率为
50W、允许误差范围为±1%阻值为100Ω的碳膜电阻；所述漏电流采样电路是由阻值为200KΩ的限流电阻R3与阻值为100Ω的漏电流采样电阻R4及试样膜等效电阻RX串联构成，当试样薄膜击穿时（相当于试样膜等效电阻为0）其分压比为2000∶1，可将高压发生器产生的0～
10000V电压变换成0～5V电压，0～5V电压是AD模块输入的安全电压；
当某试样薄膜在仪器提供的最高电压10000V击穿时，漏电流采样电阻R4分得的电压也只有5V电压，依然是AD模块输入的安全电压。
4.根据权利要求1所述的电工薄膜耐压测试仪数据显示系统，其特征是：所述AD模块为三菱FX3G-2AD-BD，其特征是将2通道模拟输入信号转换成12位数字信号，并将12位数字信号输入可编程逻辑控制器PLC的专用寄存器内，其中第一通道12位数字信号输入专用寄存器D8260内，第二通道12位数字信号输入专用寄存器D8261内。
5.根据权利要求1所述的电工薄膜耐压测试仪数据显示系统，其特征是：所述可编程逻辑控制器PLC为三菱FX3GA-24MT-CM，晶体管输出型，无机械触点，使用寿命长。
6.根据权利要求1所述的电工薄膜耐压测试仪数据显示系统，其特征是：所述触摸屏为三菱GT1030-HBD-C。
7.根据权利要求1所述的电工薄膜耐压测试仪数据显示系统，其特征是：所述通信电缆为GT10-C30R4-8P。
8.根据权利要求1所述的电工薄膜耐压测试仪数据显示系统，其特征是：采用如下技术措施得以进一步实现：
1).启动测试后，PLC控制仪器的高压发生器产生逐渐上升的电压施加到试样薄膜上，电压从0伏开始逐渐上升；
2). AD模块第一通道通过电压显示采样电阻R2实时采集表征电压值的模拟电压信号，AD模块第二通道通过漏电流采样电阻R4实时采集表征漏电流大小的模拟电压信号；
3). AD模块将实时采集的2通道模拟电压输入信号转换成12位数字信号，并将12位数字信号实时输入可编程逻辑控制器PLC的专用寄存器内，其中第一通道12位数字信号输入专用寄存器D8260内，第二通道12位数字信号输入专用寄存器D8261内；
4). PLC对电压最大值进行程序处理：
4.1) PLC用传送指令：MOV D8260 D200 将表征电压实时值的专用寄存器D8260内的数字信号传送给临时寄存器D200内，
4.2 )PLC用比较指令：CMP D200 D202 M200 将临时寄存器D200内数据与用于电压显示的寄存器D202作实时比较，比较结果通过PLC内部M200相邻的三个辅助继电器的逻辑状态表征，得到三种逻辑状态结果：
(1)D200＞D202时，M200为ON，M201为OFF，M202为OFF；
(2)D200＝D202时，M201为ON，M200为OFF，M202为OFF；
(3)D200＜D202时，M202为ON，M200为OFF，M201为OFF；
4.3) 当M200为ON 时，PLC用传送指令：MOV D200 D202 将临时寄存器D200内数据传送给用于在触摸屏上电压显示的寄存器D202，即表征电压实时采集值的临时寄存器D200内数据大于当前用于电压显示的寄存器D202数据时，寄存器D202数据才更新，否则保持原来数据；
4.4) PLC对电压显示寄存器D202数据进行程序处理成与高压发生器输出电压对应的实际值，发送到触摸屏，并在触摸屏上显示；在试样薄膜未击穿前，触摸屏上显示的电压值与高压发生器输出的实际电压值是不断上升的且呈良好的对应现行关系；
5).PLC对试样薄膜击穿时进行程序处理：
PLC用比较指令：CMP D8261 D140 M100将表征漏电流实时值的专用寄存器D8261内的数据与D140（对应漏电流的强度限值设定值）作实时比较，比较结果通过PLC内部M100相邻的三个辅助继电器的逻辑状态表征，得到三种逻辑状态结果：
(1)D8261＞D140时，M100为ON，M101为OFF，M102为OFF；
(2)D8261＝D140时，M101为ON，M100为OFF，M102为OFF；
(3)D8261＜D140时，M102为ON，M100为OFF，M101为OFF；
当M100为ON 时，PLC在一个扫描周期内控制仪器的高压发生器立即切断高压。
电工薄膜耐压测试仪数据显示系统
技术领域
背景技术
的漏电流随电压的上升而有所变大，在薄膜未击穿前薄膜的绝缘阻值很大（为10 MΩ级），此时回路的漏电流是微安级的， 当电压升高使薄膜击穿时薄膜的阻值相当于短路，此高压回路的漏电流由限流电阻及漏电流采样电阻的阻值决定，会突变为毫安级，这种毫安级的漏电流在漏电流采样电阻上产生的表征漏电流大小的电压信号驱动电压继电器, 电压继电器触点动作，电压继电器触点作为PLC输入信号，PLC收到电压继电器触点动作信号后，PLC控制高压发生器切断高压，并认定此时电压表显示的高压值即为薄膜击穿电压值并将此电压值实时保持。CN201489083U 公开的就是这样一种电工薄膜耐压测试仪。为了方便更换测试点，CN202362418U公开的电工薄膜耐压测试仪的耐压测试室具有推拉门结构，以方便工作人员更换测试点。为完成电工薄膜高温下的耐压性能测试，CN104793114A公开了一种电工薄膜高温耐压测试仪。这几种耐压测试仪在测试数据（薄膜击穿电压值）显示方面均存在如下缺陷：1.电压显示值通过单独的电压表显示，且其信号是来自升压变压器一组抽头，通过与高压发生器输出电压的对应关系间接显示，全量程电压值线性关系不好； 2. 漏电流采样电阻上产生的表征漏电流大小的电压信号通过电压继电器动作再输入给PLC，PLC控制切断高压有滞后性且电压继电器属易损件导致仪器故障率高；3.击穿电压值是在切断高压的同时实时保持，受PLC扫描周期的影响，当保持动作生效时，有时会出现先切断高压后保持电压情况，导致保持的击穿电压值比实际击穿电压值低，误差较大。由此3点缺陷导致仪器测试数据不准，精度低，故障率高。
发明内容
所述电压显示值采样电路包括分压电阻R1和电压显示采样电阻R2，其分压电阻R1、电压显示采样电阻R2等电位节点输出端与AD模块第一通道的输入端V1+电连接；具体的是分压电阻R1上端与高压发生器正电压输出端V+电连接，分压电阻R1下端与电压显示采样电阻R2上端电连接，电压显示采样电阻R2下端与高压发生器负电压输出端V-电连接；分压电阻R1与电压显示采样电阻R2构成一个分压回路，电压显示采样电阻R2上端与AD模块第一输入端V1+电连接，电压显示采样电阻R2下端与AD模块公共端子COM电连接，电压显示采样电阻R2下端与高压发生器负电压输出端V-及AD模块公共端子COM构成等电位节点；
所述漏电流采样电路包括限流电阻R3、试样膜等效电阻RX、漏电流采样电阻R4以及用于测试的上下电极，其中限流电阻R3一端与上电极为等电位节点，漏电流采样电阻R4上端与下电极为等电位节点。漏电流采样电阻R4上端与下电极等电位节点输出端与AD模块第二通道的输入端V2+电连接；具体的是限流电阻R3上端与高压发生器正电压输出端V+电连接，限流电阻R3下端与上电极电连接，测试时，上电极与试样膜RX一端电接触，试样膜RX另一端与下电极电接触，下电极与漏电流采样电阻R4上端电连接。漏电流采样电阻R4下端与高压发生器负电压输出端V-电连接，限流电阻R3、试样膜等效电阻RX、漏电流采样电阻R4构成一个分压回路，漏电流采样电阻R4上端与AD模块第二输入端V2+电连接，漏电流采样电阻R4下端与AD模块公共端子COM电连接，漏电流采样电阻R4下端与高压发生器负电压输出端V-及AD模块公共端子COM构成等电位节点；
所述AD模块其第一输入端V1+与所述电压显示值采样电路的输出端电连接，第一输入端V1+与公共端子COM构成第一通道，所述AD模块其第二输入端V2+与所述漏电流采样电路的输出端电连接，第二输入端V2+与公共端子COM构成第二通道，所述AD模块安装在PLC顶部，通过接插件与PLC电连接，无需改变PLC的安装区域，易于维护检修；
所述可编程逻辑控制器PLC用于处理AD模块输出信号及控制仪器工作；
所述触摸屏其与可编程逻辑控制器PLC双向通讯连接，用于接收并显示PLC传送过来的电压显示数据，也可以在触摸屏上修改漏电流的强度限值，并将漏电流的强度限值传送到PLC内存；
所述通信电缆用于PLC与触摸屏之间数据双向传送。
5V电压是AD模块输入的安全电压。
2. AD模块第一通道通过电压显示采样电阻R2实时采集表征电压值的模拟电压信号，AD模块第二通道通过漏电流采样电阻R4实时采集表征漏电流大小的模拟电压信号；
3. AD模块将实时采集的2通道模拟电压输入信号转换成12位数字信号，并将12位数字信号实时输入可编程逻辑控制器PLC的专用寄存器内，其中第一通道12位数字信号输入专用寄存器D8260内，第二通道12位数字信号输入专用寄存器D8261内；
4. PLC对电压最大值进行程序处理：
4.1 PLC用传送指令：MOV D8260 D200 将表征电压实时值的专用寄存器D8260内的数字信号传送给临时寄存器D200内，
4.2 PLC用比较指令：CMP D200 D202 M200 将临时寄存器D200内数据与用于电压显示的寄存器D202作实时比较，比较结果通过PLC内部M200相邻的三个辅助继电器的逻辑状态表征，得到三种逻辑状态结果：
1）D200＞D202时，M200为ON，M201为OFF，M202为OFF；
2）D200＝D202时，M201为ON，M200为OFF，M202为OFF；
3）D200＜D202时，M202为ON，M200为OFF，M201为OFF；
4.3 当M200为ON 时，PLC用传送指令：MOV D200 D202 将临时寄存器D200内数据传送给用于在触摸屏上电压显示的寄存器D202，即表征电压实时采集值的临时寄存器D200内数据大于当前用于电压显示的寄存器D202数据时，寄存器D202数据才更新，否则保持原来数据。
PLC用比较指令：CMP D8261 D140 M100将表征漏电流实时值的专用寄存器D8261内的数据与D140（对应漏电流的强度限值设定值）作实时比较，比较结果通过PLC内部M100相邻的三个辅助继电器的逻辑状态表征，得到三种逻辑状态结果：
1）D8261＞D140时，M100为ON，M101为OFF，M102为OFF；
2）D8261＝D140时，M101为ON，M100为OFF，M102为OFF；
3）D8261＜D140时，M102为ON，M100为OFF，M101为OFF；
当M100为ON 时，PLC在一个扫描周期内控制仪器的高压发生器立即切断高压。
2. AD模块第一通道通过电压显示采样电阻R2实时采集表征电压值的模拟电压信号，AD模块第二通道通过漏电流采样电阻R4实时采集表征漏电流大小的模拟电压信号；
3. AD模块将实时采集的2通道模拟电压输入信号转换成12位数字信号，并将12位数字信号实时输入可编程逻辑控制器PLC的专用寄存器内，其中第一通道12位数字信号输入专用寄存器D8260内，第二通道12位数字信号输入专用寄存器D8261内；
4. PLC对电压最大值进行程序处理：
4.1 PLC用传送指令：MOV D8260 D200 将表征电压实时值的专用寄存器D8260内的数字信号传送给临时寄存器D200内，
4.2 PLC用比较指令：CMP D200 D202 M200 将临时寄存器D200内数据与用于电压显示的寄存器D202作实时比较，比较结果通过PLC内部M200相邻的三个辅助继电器的逻辑状态表征，得到三种逻辑状态结果：
1）D200＞D202时，M200为ON，M201为OFF，M202为OFF；
2）D200＝D202时，M201为ON，M200为OFF，M202为OFF；
3）D200＜D202时，M202为ON，M200为OFF，M201为OFF；
4.3 当M200为ON 时，PLC用传送指令：MOV D200 D202 将临时寄存器D200内数据传送给用于在触摸屏上电压显示的寄存器D202，即表征电压实时采集值的临时寄存器D200内数据大于当前用于电压显示的寄存器D202数据时，寄存器D202数据才更新，否则保持原来数据。
PLC用比较指令：CMP D8261 D140 M100将表征漏电流实时值的专用寄存器D8261内的数据与D140（对应漏电流的强度限值设定值）作实时比较，比较结果通过PLC内部M100相邻的三个辅助继电器的逻辑状态表征，得到三种逻辑状态结果：
1）D8261＞D140时，M100为ON，M101为OFF，M102为OFF；
2）D8261＝D140时，M101为ON，M100为OFF，M102为OFF；
3）D8261＜D140时，M102为ON，M100为OFF，M101为OFF；
当M100为ON 时，PLC在一个扫描周期内控制仪器的高压发生器立即切断高压。
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